spContent=本课程根据当前储能材料领域最新研究进展,结合国家储能技术发展战略,在介绍新型储能材料相关基础理论知识的基础上,从基本构成、工作原理、应用、最新进展以及我国发展现状等方面着重介绍了具有重要意义和发展前景的储能器件以及应用于其中的新型储能材料,包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池、钠离子电池、铝离子电池、锌离子电池等电池体系的关键材料以及超级电容器关键材料和相变储能材料。
本课程根据当前储能材料领域最新研究进展,结合国家储能技术发展战略,在介绍新型储能材料相关基础理论知识的基础上,从基本构成、工作原理、应用、最新进展以及我国发展现状等方面着重介绍了具有重要意义和发展前景的储能器件以及应用于其中的新型储能材料,包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池、钠离子电池、铝离子电池、锌离子电池等电池体系的关键材料以及超级电容器关键材料和相变储能材料。
—— 课程团队
课程概述
能源是关系国民经济和社会发展的全局性和战略性问题,能源存储技术在促进能源安全生产消费,推动能源革命和能源新业态发展方面发挥至关重要的作用。能源存储技术的创新突破将成为带动全球能源格局革命性、颠覆性调整的重要引领技术。储能设施的加快建设将成为国家构建更加清洁低碳、安全高效的现代能源产业体系的重要基础设施。为加快培养储能领域“高精尖缺”人才,增强产业关键核心技术攻关和自主创新能力,以产教融合发展推动储能产业高质量发展,教育部、国家发展改革委、国家能源局决定实施的《储能技术专业学科发展行动计划(2020—2024年)》中重点强调了加快发展储能技术学科并促进储能技术与相关学科深度交叉融合。
能源存储技术作为重要的战略性新兴领域,涉及物理、化学、材料、能源动力、电力电气等多学科多领域的交叉融合、协同创新。本课程根据当前储能材料领域最新研究进展,结合国家储能技术发展战略,全面系统地归纳总结了新型储能材料。本教材先阐述了储能材料的相关基础理论知识,再从基本构成、工作原理、应用、最新进展以及我国发展现状等方面着重介绍了具有重要意义和发展前景的储能器件以及应用其中的储能材料。涉及的储能材料有电化学储能材料和热储能材料,主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池、钠离子电池、铝离子电池、锌离子电池等新型电池体系关键材料以及超级电容器关键材料和相变储能材料。
本课程力求做到概念清晰,语言叙述通俗易懂,理论分析严谨,结构编排由浅入深,在分析问题时注重启发性,以有说服力的科研或工程实例为依据,较全面系统地阐述储能技术和储能材料的基本原理、方法、性能、制备与工艺等,最后配以习题,希望能做到理论联系实际。
授课目标
成绩 要求
课程大纲
第1章 绪论
课时目标:了解新型储能材料学习的重要意义,掌握储能、储能技术以及储能材料的含义,了解能源的分类、储能方式的分类
1.1能源的种类及特点
1.2储能技术的分类和特点
1.3储能市场分析
1.4储能材料
第2章 电池的基本概念和发展历史
课时目标:了解电池发展历史,掌握电池的基本概念,能够熟练运用电池的基本概念。
2.1化学电源的工作原理和组成
2.2化学电源的发展史
2.3化学电源的性能
第3章 铅酸电池和镍氢电池
课时目标:了解铅酸电池和镍氢电池的发展历程,掌握铅酸电池和镍氢电池的结构和工作原理,掌握铅酸电池和镍氢电池的电化学性能和材料制备方法,了解铅酸电池的应用注意事项。
第4章 锂离子电池
课时目标:了解锂离子电池的发展历史及现状;掌握锂离子电池的特点和工作原理;熟悉并掌握锂离子电池正极、负极材料的结构、电化学特性以及优缺点,熟悉正负极材料的存在问题和改进方式;掌握锂离子电池电解质的组成、分类以及常见的电解液溶剂和锂盐种类;了解新型锂离子电池电解质;掌握扣式电池、软包装电池、18650锂离子电池的组装过程;了解新能源电动汽车的发展历程及现状。
4.1 锂离子电池的结构和工作原理
4.2.锂离子电池正极材料
4.3 锂离子电池负极材料
4.4 锂离子电池电解质
4.5 锂离子电池分类和装配
4.6 锂离子电池国内外发展现状
第5章 锂硫电池
课时目标:掌握锂硫电池的特点和工作原理;掌握锂硫电池正极、负极材料结构和特点;了解锂硫电池存在的问题和发展现状;能够通过文献调研和交流,表达观点,提出解决思路。
5.1锂硫电池的研究背景、结构和工作原理
5.2锂硫电池存在的问题和解决思路
第6章 钠离子电池
课时目标:掌握钠离子电池的工作原理和分类;掌握钠离子电池的工作原理及电极材料的结构和特点;了解钠离子电池存在的问题和发展现状;能够通过文献调研和交流,表达观点,提出解决思路。
6.1 钠离子电池研究背景发展历史和工作原理
6.2 钠离子电池负极材料
6.3 钠离子电池正极材料
第7章 超级电容器
课时目标:了解超级电容器的结构、应用和注意事项;掌握超级电容器的工作原理;掌握超级电容器的电极材料、电解液的分类和特点;了解超级电容器的发展现状。
7.1 超级电容器研究背景发展历史和工作原理
7.2 超级电容器结构
第8章1 相变储能材料
8.1 相变储能材料定义
8.2 相变储能材料分类
8.3 相变储能材料应用
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